MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Китайский YouTube-канал Geekerwan подверг 96-ядерный процессор AMD Ryzen Threadripper Pro 9995WX для рабочих станций стоимостью почти $12 тыс. серьёзным испытаниям с помощью впечатляющей самодельной системы жидкостного охлаждения. Она включает изготовленный на станке с ЧПУ интегрированный теплораспределитель (IHS), компоненты охлаждения автомобильного класса, промышленный чиллер и 140-литровый резервуар для воды.
Источник изображений: YouTube / Geekerwan
Модификации IHS не являются чем-то новым в мире компьютерного оборудования. Ранее мы видели подобные преобразования на таких процессорах, как Core i9-14900KS. Однако Ryzen Threadripper Pro 9995WX — это совершенно другой зверь во всех смыслах этого слова. Флагманский процессор на архитектуре Zen 5 для рабочих станций не только значительно больше, чем типичный потребительский чип, он также имеет более сложную чиплетную конструкцию и требует дополнительных инженерных усилий в организации охлаждения.
За каждым успешным проектом стоят бесчисленные часы подготовки. В случае Geekerwan потребовалось множество проб и ошибок, а также термомоделирование, чтобы разработать идеальную конструкцию теплораспределительной крышки (IHS) для процессора Ryzen Threadripper Pro 9995WX.
Вместо того чтобы рисковать, снимая крышку с процессора стоимостью $12 тыс., Geekerwan обратился к Тони Ю (Tony Yu), генеральному директору Asus China, чтобы тот одолжил IHS для исследования. Команда приобрела несколько старых процессоров Ryzen Threadripper 1900X и использовала их для тестирования различных схем микроканалов с целью определения наиболее эффективной конструкции.
Первая задача заключалась в определении оптимальной глубины микроканалов. Поскольку теплораспределительная пластина (IHS) процессора Ryzen Threadripper Pro 9995WX на 0,6 мм толще, чем у Ryzen Threadripper 1900X, микроканалы должны быть немного глубже. Geekerwan использовал прецизионную фрезу с ЧПУ толщиной 0,3 мм для вырезания сверхтонких охлаждающих рёбер толщиной 0,15 мм с расстоянием между ними 0,3 мм. В результате получилась конструкция с высокой плотностью, которая максимизирует теплопередачу.
Команда протестировала прорези глубиной 1,5 мм, 2,0 мм и 2,5 мм на теплораспределительной пластине процессора Ryzen Threadripper 1900X, достигнув температур 82,1, 81,2 и 80,4 градуса Цельсия соответственно. Логика такова: более глубокие прорези улучшают эффективность охлаждения, но чрезмерно глубокие могут поставить под угрозу структурную целостность теплораспределительной крышки и увеличить риск её деформации под давлением воды. Поэтому Geekerwan остановился на глубине 2,0 мм, чтобы сохранить как минимум 2,1 мм теплоотводящей поверхности для обеспечения запаса прочности.
Следующая задача заключалась в выборе схемы микроканалов. Прямые микроканалы являются отраслевым стандартом, но компьютерное моделирование Geekerwan показало более удачную конструкцию. Поскольку автор планировал использовать промышленные компоненты для системы охлаждения, скорость и давление жидкости, логично, должны были превышать показатели обычных жидкостных кулеров. Использование волнообразных S-образных микроканалов позволяет значительно увеличить площадь рассеивания тепла — до 20 %.
Тестирование процессора Ryzen Threadripper 1900X показало улучшение температуры до 1,2 градуса Цельсия при использовании волнообразных микроканалов по сравнению с прямыми. Разработка дизайна от концепции до реализации была изнурительной. Потребовалось 19 часов работы на станке с ЧПУ Taikan T-700S и уничтожение 14 хрупких фрез толщиной 0,3 мм, чтобы подготовить Ryzen Threadripper Pro 9995WX к работе. В результате получился красивый массив из ста ребер различной длины на теплораспределительной пластине процессора стоимостью 12 тыс. долларов.
Для водоблока также потребовался тщательный анализ. Ryzen Threadripper 1900X и Ryzen Threadripper Pro 9995WX имеют разную конструкцию. Два CCD (блока с ядрами) в Ryzen Threadripper Pro 9995WX расположены по краям чипа, в отличие от CCD в Ryzen Threadripper 1900X, которые сгруппированы в центре. Из-за особенностей чиплетной конструкции и расположения кристаллов Geekerwan пришлось переосмыслить конструкцию водоблока.
Вместо использования традиционного двухтрубного водоблока, Geekerwan протестировал альтернативную четырёхтрубную конфигурацию на процессоре Ryzen Threadripper 1900X. В такой системе два центральных входа подают жидкость, которая выводится двумя выходами по бокам. Такая конструкция обеспечивает равномерное рассеивание тепла между двумя CCD-блоками. Результаты оказались впечатляющими: температура снизилась на 5,1 градуса Цельсия по сравнению с двухтрубными конструкциями.
Geekerwan разогнал Ryzen Threadripper Pro 9995WX до 5325 МГц. В режиме ожидания чип потребляет около 176 Вт. При этом его температура не превышает пяти градусов Цельсия. Температура жидкости внутри контура СЖО составляла около двух градусов Цельсия, поэтому теплопередача от 96-ядерного чипа к водяному баку оказалась очень эффективной. В ходе тестов Cinebench 2024 и Cinebench 2026 процессор потреблял около 1340 Вт, а температура ядер колебалась от 30 до 50 градусов Цельсия. Вся система потребляла чуть более 1700 Вт.
Прирост производительности после таких модификаций, естественно, оказался существенным. Ryzen Threadripper Pro 9995WX на частоте 5,3 ГГц показал до 18 % более высокую многоядерную производительность по сравнению со стандартными настройками Precision Boost Overdrive (PBO), при которых ядра работали на частоте около 4,8 ГГц. В глобальных рейтингах разгона на HWBot разогнанный Ryzen Threadripper Pro 9995WX от Geekerwan занял 7-е место в Cinebench R23, совсем немного уступив Ryzen Threadripper Pro 7995WX на частоте 6,2 ГГц, работавшему на жидком азоте. В тестах Cinebench 2024 и Cinebench 2026 процессор Zen 5 занял третье и второе места соответственно, уступив Ryzen Threadripper Pro 9995WX с частотой 5,7 ГГц и Xeon 698X с частотой 4,9 ГГц.
Проект Geekerwan показывает, что для погони за мировыми рекордами не всегда требуется экзотическое охлаждение в виде жидкого гелия или азота. Иногда немного изобретательности и инженерных решений могут многое изменить. Для всех остальных есть надежда на жидкостные системы охлаждения следующего поколения, такие как Cooler Master 360² (360 × 360 мм), которая, как утверждается, рассеивает до 2000 Вт тепла.
Источник:
.jpg/370/200)
